ข้อมูลเกี่ยวกับโครงการวิจัย

ชื่อโครงการ(ไทย) ระบบตรวจสอบคลื่นความถี่และการแสดงผลด้วยเทคโนโลยีมิติเสมือนจริง

ชื่อโครงการ (อังกฤษ) Spectrum monitoring system and displaying with the Augmented Reality (AR) technology

ชื่อหน่วยงาน มหาวิทยาลัยบูรพา

ระยะเวลาดำเนินงาน 540 วัน ตั้งแต่วันที่ 19 สิงหาคม 2563 ถึง วันที่ 9 กุมภาพันธ์ 2565

1. หลักการและเหตุผลความจำเป็น

คลื่นความถี่ถือเป็นทรัพยากรการสื่อสารของชาติที่มีคุณค่าและมีประโยชน์มหาศาลต่อมนุษย์ทุกคนเพราะคลื่นความถี่เป็นทรัพยากรระหว่างประเทศที่มีอยู่ทุกหนทุกแห่ง มิใช่เป็นของรัฐใดรัฐหนึ่งโดยเฉพาะแต่ภายใต้หลักอำนาจอธิปไตยของรัฐแล้ว รัฐแต่ละรัฐมีสิทธิในการดำเนินการเกี่ยวกับคลื่นความถี่ ตราบเท่าที่การกระทำนั้นไม่ส่งผลกระทบต่อการใช้คลื่นความถี่ของรัฐอื่นๆ และรัฐนั้นๆ ได้ปฏิบัติตามหลักเกณฑ์ของอนุสัญญาแห่งสหภาพโทรคมนาคมระหว่างประเทศ (International Telecommunication Union : ITU) ที่ได้กำหนดไว้ ดังนั้นการบริหารจัดการคลื่นความถี่จำเป็นต้องวางแผน จัดสรร และการกำกับดูแลการใช้คลื่นความถี่ซึ่งเป็นทรัพยากรที่มีจำกัดให้เกิดประโยชน์สูงสุดต่อประเทศชาติและประชาชนให้ปราศจากการรบกวนซึ่งกันและกัน (Interference) ในการบริหารจัดการเพื่อให้เกิดการแข่งขันที่เสรีและเป็นธรรม ได้เปลี่ยนจากระบบสัมปทาน (Concession) ไปสู่ระบบใบอนุญาต (Licensing) เพื่อให้ประเทศชาติและประชาชนได้รับประโยชน์สูงสุด การพัฒนาอย่างรวดเร็วของเทคโนโลยีโทรคมนาคม กระจายเสียง และโทรทัศน์ได้สร้างโอกาสในการเข้าถึงช่องทางในการติดต่อสื่อสารและรับข้อมูลข่าวสารให้กับประชาชนทุกกลุ่มและทุกพื้นที่ในประเทศไทย การเจริญเติบโตของการใช้งานดังกล่าวได้สร้างความต้องการในการใช้งานคลื่นความถี่เพิ่มมากขึ้นอย่างไม่เคยเป็นมาก่อน ถึงแม้ว่าคลื่นความถี่เป็นทรัพยากรธรรมชาติที่ไม่มีวันหมดสิ้น แต่มีความจำเป็นที่จะต้องมีการบริหารจัดการเพื่อให้มีการใช้งานคลื่นความถี่เป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด

ตามพระราชบัญญัติองค์กรจัดสรรคลื่นความถี่และกำกับการประกอบกิจการวิทยุกระจายเสียง วิทยุโทรทัศน์ และกิจการโทรคมนาคม พ.ศ. ๒๕๕๓ และที่แก้ไขเพิ่มเติม (ฉบับที่ ๒) พ.ศ. ๒๕๖๐ บัญญัติให้คณะกรรมการกิจการกระจายเสียง กิจการโทรทัศน์ และกิจการโทรคมนาคมแห่งชาติ (กสทช.) มีอานาจหน้าที่ ในการจัดทำแผนแม่บทการบริหารคลื่นความถี่ ตารางคลื่นความถี่แห่งชาติ แผนแม่บทกิจการกระจายเสียงและกิจการโทรทัศน์ แผนแม่บทกิจการโทรคมนาคม แผนความถี่วิทยุและแผนเลขหมายโทรคมนาคมและดำเนินการให้เป็นไปตามแผนดังกล่าว ตลอดจนพิจารณาอนุญาตและกำกับดูแลการใช้คลื่นความถี่และเครื่องวิทยุคมนาคมในการประกอบกิจการกระจายเสียง กิจการโทรทัศน์ และกิจโทรคมนาคม รวมทั้งกำหนดหลักเกณฑ์การใช้คลื่นความถี่ให้เป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพและปราศจากการรบกวนซึ่งกันและกันทั้งในกิจการประเภทเดียวกันและระหว่างกิจการแต่ละประเภท วินิจฉัยและแก้ไขปัญหาการใช้คลื่นความถี่ที่มีการรบกวนซึ่งกันและกัน

การวางแผนคลื่นความถี่โดยอาศัยทฤษฎี เช่น การกำหนดและการจัดสรรคลื่นความถี่ อาจจะไม่สามารถเป็นหลักประกันได้ว่าจะมีการใช้งานคลื่นความถี่เป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด เนื่องจากเป็นการวางแผนที่ปราศจากข้อมูลการใช้งานคลื่นความถี่ตามจริง และผู้วางแผนบริหารคลื่นความถี่จะไม่สามารถตรวจสอบได้ว่า คลื่นความถี่ที่ได้รับจัดสรรไปมีการใช้งานจริงหรือไม่ การตรวจสอบเฝ้าฟังคลื่นความถี่ (spectrum monitoring) เป็นเครื่องมืออันสำคัญที่จะช่วยสนับสนุนภารกิจในการบริหารการใช้งานคลื่นความถี่โดยจะเป็นเครื่องมือที่ใช้รวบรวมข้อมูลการใช้งานคลื่นความถี่ตามจริงของช่องสัญญาณและแถบความถี่ที่ได้รับการจัดสรร ข้อมูลดังกล่าวประกอบด้วยสถิติการใช้งานคลื่นความถี่ และประสิทธิภาพของการใช้งานคลื่นความถี่ นอกจากนี้ การตรวจสอบเฝ้าฟังจะเป็นเครื่องมืออันสำคัญของกระบวนการกำกับดูแลและบังคับใช้ (regulation and enforcement) หรือสามารถประยุกต์ใช้ในกระบวนการตรวจสอบคุณลักษณะทางเทคนิคของเครื่องส่งที่เพิ่งได้รับอนุญาตก่อนนำไปใช้ การตรวจสอบหาเครื่องส่งที่ออกอากาศโดยไม่ได้รับอนุญาตและการรวบรวมข้อมูลเพื่อแก้ปัญหาการรบกวน นอกจากนั้นแล้ว ยังมีประเด็นอื่นอีกที่สำคัญคือการสร้างความรู้ความเข้าใจที่ถูกต้องให้กับประชาชนในเรื่องผลกระทบจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจากการติดตั้งเสาสัญญาณโทรศัพท์ใกล้แหล่งชุมชน โรงเรียน และที่พักอาศัย ดร.สุเมธ วงศ์พานิชเลิศ นักวิชาการอิสระและผู้เชี่ยวชาญด้านวิศวกรรมไฟฟ้าโทรคมนาคม ได้กล่าวว่าปัญหาทางสุขภาพที่เกิดจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่แผ่ออกมาจากเสาสัญญาณ โทรศัพท์ เกิดขึ้นจริง โดยผู้ที่อาศัยอยู่ใกล้เสาและบริเวณใกล้เคียง จะมีอาการอ่อนเพลีย ปวดศีรษะ วิงเวียนนอนไม่หลับ ความจำเสื่อม รวมถึงโรคมะเร็งตามส่วนต่างๆ ของร่างกาย (H. Eger and M. Jahn, 2010) ปัจจุบันประชาชนจึงให้ความสำคัญและมีความวิตกกังวลเรื่องเหล่านี้เป็นอย่างมาก ดังนั้นจึงต้องหาทางออกร่วมกันในการหามาตรการลดความเสี่ยงและให้เครื่องมือหรือความรู้ที่ถูกต้องในการพิจารณาตรวจสอบเพื่อการปฏิบัติติตนได้เหมาะสมในเบื้องต้น

ปัจจุบันได้มีการพัฒนาเทคโนโลยีการสื่อสารไปอย่างรวดเร็วและความต้องการใช้งานคลื่นความถี่สำหรับสมาร์ทโฟนมีแนวโน้มสูงขึ้นมาก เพื่อให้เกิดความมั่นใจที่จะมีคลื่นความถี่ไว้ใช้งานในอนาคตและเตรียมความพร้อมในการรองรับการพัฒนาเทคโนโลยีการสื่อสารสมัยใหม่จึงจำเป็นต้องมีเครื่องมือ บุคลากร และระบบสารสนเทศต่าง ๆ ในการตรวจสอบการใช้คลื่นความถี่ที่รองรับตามห่วงโซ่การบริหารจัดการคลื่นความถี่ โดยในส่วนของเครื่องมือตรวจสอบความถี่ซึ่งใช้ในการติดตามการใช้คลื่นสำหรับกิจการวิทยุคมนาคม กิจการด้านกระจายเสียง วิทยุโทรทัศน์ และกิจการโทรคมนาคม ซึ่งเป็นเครื่องมือเฉพาะทางที่นำเข้ามาจากต่างประเทศ และมีมูลค่าสูง และในการปฏิบัติงานจริง เจ้าหน้าที่ผู้ปฏิบัติงานด้านการตรวจสอบดังกล่าว จำเป็นต้องมีทักษะเฉพาะทาง และมีความรู้ความเข้าใจเกี่ยวกับเครื่องมือที่ใช้และระบบต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้อง การเรียนรู้เกี่ยวกับอุปกรณ์เครื่องมือการตรวจสอบความถี่ การศึกษาการใช้งาน การถ่ายทอดองค์ความรู้ หรือการแลกเปลี่ยนประสบการณ์การทำงานระหว่างเจ้าหน้าที่ตรวจสอบคลื่นความถี่รุ่นเก่าและรุ่นใหม่จึงจำเป็นต้องมีการวางแนวทางการพัฒนาที่เป็นระบบ รวมถึงการสร้างการรับรู้ให้แก่บุคคลทั่วไป นักเรียน นักศึกษา และบุคลากรในสายวิชาชีพอื่นให้มีความเข้าใจระบบการตรวจสอบคลื่นความถี่ตามกระบวนการและขั้นตอนที่เป็นไปตามมาตรฐานสากล

จากที่กล่าวมาข้างต้นคณะผู้รับผิดชอบโครงการซึ่งได้รับการสนับสนุนงบประมาณจากกองทุนวิจัยและพัฒนากิจการกระจายเสียง กิจการโทรทัศน์ และกิจการโทรคมนาคมเพื่อประโยชน์สาธารณะ (กทปส.) เพื่อดำเนินการออกแบบและสร้างเครื่องมือตรวจสอบคลื่นความถี่ในช่วง 800-2300 MHz เพื่อวัดค่าสัญญาณต่างๆ เช่น ความแรงสัญญาณ (Received Signal Strength Indicator: RSSI), อัตราการดูดกลืนพลังงานจำเพาะ (Specific Absorption Rate: SAR), ความเข้มสนามไฟฟ้า (Electric field strength) โดยพัฒนาจากอุปกรณ์ HackRF, Raspberry pi, GPS module และอุปกรณ์ต่อพ่วงอื่นๆ สำหรับการแสดงผลการวัดคลื่นความถี่จะใช้เทคโนโลยีการแสดงผลที่ทันสมัยคือ เทคโนโลยีมิติเสมือนจริง (Augmented Reality: AR) เพื่อให้เกิดความเสมือนจริงและมีความน่าสนใจผ่านทางสมาร์ทโฟนทั้งในระบบปฏิบัติการ iOS และ Android โดยการประมวลผลและเก็บข้อมูลผ่าน Cloud server ซึ่งพิจารณาภาพรวมของระบบที่นำเสนอได้จากรูปที่ 1 สำหรับการทดสอบนั้นผู้วิจัยได้ปฏิบัติงานลงพื้นที่จริงในเขตจังหวัดนครศรีธรรมราช ชลบุรี และกรุงเทพฯ การดำเนินงานในช่วงสุดท้ายของโครงการนั้นจะเป็นการสื่อสารประชาสัมพันธ์โครงการผ่านทางช่องทางต่างๆ 3 ช่องทางคือ Website, Facebook และ YouTube เพื่อให้ทราบถึงผลการศึกษาจากโครงการวิจัย การสร้างความเข้าใจที่ถูกต้องและการถ่ายทอดองค์ความรู้ที่เกิดขึ้นให้แก่นักเรียน นิสิตนักศึกษา ประชาชนทั่วไป ผู้ประกอบการ และเจ้าหน้าที่ผู้ปฏิบัติงานของสำนักงาน กสทช.

2. วัตถุประสงค์ของโครงการ

1. เพื่อศึกษาแนวทางการดำเนินงานของระบบตรวจสอบคลื่นความถี่ของต่างประเทศ และการนำนวัตกรรมเทคโนโลยีใหม่มาใช้เพื่อเสริมสร้างขีดความสามารถของระบบตรวจสอบคลื่นความถี่

2. เพื่อให้มีระบบนำร่องที่ประยุกต์ใช้นวัตกรรมใหม่ เช่น Augmented Reality (AR) มาใช้ร่วมกับการตรวจสอบคลื่นความถี่

3. เพื่อให้มีสื่อการเรียนรู้เกี่ยวกับระบบตรวจสอบคลื่นความถี่ รวมถึงรายละเอียดของเครื่องมือตรวจสอบคลื่นความถี่เพื่อสื่อสารทำความเข้าใจและถ่ายทอดความรู้ให้แก่ประชาชน นักเรียน นักศึกษา และผู้สนใจทั่วไป

3. ตัวชี้วัดผลผลิต (Output)

1. รายงานวิเคราะห์และอภิปรายแนวทางการดำเนินงานของระบบตรวจสอบคลื่นความถี่ของต่างประเทศอย่างน้อย ๒ ประเทศ และเสนอแนวทางการนำเทคโนโลยีสมัยใหม่ที่สามารถนำมาประยุกต์เพื่อพัฒนาระบบตรวจสอบคลื่นความถี่ให้เหมาะสมกับบริบทของประเทศไทยในปัจจุบัน

2. ได้ต้นแบบเครื่องตรวจสอบความถี่แบบพกพาจำนวน ๕ ชุด ที่นำเอาเทคโนโลยี Augmented Reality (AR) มาประยุกต์เพื่อใช้แสดงผลที่ได้จากการตรวจจับคลื่นความถี่แบบเสมือนจริง แบบใช้ควบคู่กับเครื่องหมายระบุตำแหน่ง (Marker-Based: AR) และแบบหมุนได้รอบทิศทาง (Panoramic 360 AR)

3. สื่อการเรียนรู้เกี่ยวกับระบบตรวจสอบคลื่นความถี่ รวมถึงรายละเอียดของเครื่องมือตรวจสอบคลื่นความถี่เพื่อถ่ายทอดองค์ความรู้ที่เกิดขึ้นรู้กับประชาชน นักเรียน นักศึกษา และผู้สนใจทั่วไป

4. ตัวชี้วัดผลลัพธ์ (Outcome)

1. กสทช. จะได้เทคโนโลยีและอุปกรณ์ ระบบตรวจสอบคลื่นความถี่ที่ใช้เทคโนโลยี VR ซึ่งสามารถนำไปพัฒนาและใช้งานในการตรวจสอบการใช้งานแบนด์วิทด์ของผู้ประกอบการที่ใช้งานความถี่ในประเทศไทยได้ นำไปสู่การบริหารจัดการใช้งานความถี่ได้มีประสิทธิภาพดียิ่งขึ้น

2. เจ้าหน้าที่ผู้ปฏิบัติงานด้านการตรวจสอบมีความรู้ความเข้าใจและมีทักษะในการใช้งานระบบตรวจสอบคลื่นความถี่ รวมถึงพัฒนาบุคคลากรให้มีความคิดในการพัฒนานวัตกรรมได้ด้วยตนเอง

3. หน่วยงานของรัฐ ภาคประชาสังคม และประชาชนทั่วไป จะได้รับการเผยแพร่ข้อมูลรายงานโครงการนี้ เพื่อให้เกิดความรู้ความเข้าใจที่ถูกต้อง

4. เจ้าหน้าที่ของรัฐและประชาชนทั่วไปได้เข้าร่วมการอบรมสัมมนาเชิงปฏิบัติติการ จำนวน ๑๒๐ คน เรื่องการใช้งานอุปกรณ์ตรวจสอบความถี่ที่พัฒนาจากโครงการวิจัย การตรวจสอบความถี่จากสมาร์ทโฟนด้วยตัวเอง และสามารถประเมินผลกระทบจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจากเสาปล่อยสัญญาณโทรศัพท์เคลื่อนที่ได้ในเบื้องต้น

5. ประโยชน์ที่คาดว่าจะได้รับ

1. นักเรียน นักศึกษา ประชาชน หรือผู้สนใจ และเจ้าหน้าที่ตรวจสอบการใช้คลื่นความถี่เข้าใจได้ง่าย มีความรู้ ความเข้าใจ และตระหนักถึงความสำคัญของระบบตรวจสอบคลื่นความถี่

2. เป็นการนำเสนอการประยุกต์ใช้เทคโนโลยี AR เพื่อเสริมสร้างขีดความสามารถในการตรวจสอบการใช้คลื่นความถี่ และมีสื่อการเรียนรู้ที่ทันสมัยจากการวิจัยไปทดลองใช้งานได้จริง

3. ประชาชนทั่วไปสามารถ Download Application ใช้กับ Smart phone ของตนเอง เพื่อตรวจสอบระดับความแรงของสัญญาณที่เกิดขึ้นจริง ณ เวลานั้น ได้ด้วยตัวเองในเบื้องต้น

6. สถานที่ดำเนินโครงการ

สถานที่ดำเนินการโครงการและสถานที่ทำการทดลอง จะเป็นมหาวิทยาลัยที่ผู้วิจัยสังกัดอยู่ในปัจจุบัน ซึ่งประกอบด้วย มหาวิทยาลัยบูรพา มหาวิทยาลัยวลัยลักษณ์ และมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีมหานคร และสถานที่ใช้ในการเก็บรวมข้อมูลจะสุ่มทดสอบเก็บผลในพื้นที่ภาคกลาง ภาคตะวันออก และภาคใต้